Lua - 元表

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元表是一个表，它可以借助键集和相关元方法帮助修改其所附加的表的Behave。这些元方法是强大的 Lua 功能，可以实现以下功能：

• 更改/添加表上运算符的功能。

• 当表中的键不可用时，使用元表中的 __index 查找元表。

有两种重要的方法用于处理元表，其中包括 -

• setmetatable(table,metatable) - 此方法用于设置表的元表。

• getmetatable(table) - 此方法用于获取表的元表。

我们首先看看如何将一个表设置为另一个表的元表。如下所示。

mytable = {}
mymetatable = {}
setmetatable(mytable,mymetatable)

上面的代码可以用一行表示，如下所示。

mytable = setmetatable({},{})

_指数

下面显示了一个简单的元表示例，用于在表中不可用时查找元表。

mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, {
   __index = function(mytable, key)

      if key == "key2" then
         return "metatablevalue"
      else
         return nil
      end
   end
})
print(mytable.key1, mytable.key2)

当我们运行上面的程序时，我们将得到以下输出。

value1 metatablevalue

让我们分步骤解释一下上面示例中发生的情况。

• 这里的表 mytable 是{key1 = "value1"}。

• 为 mytable 设置元表，其中包含 __index 的函数，我们将其称为元方法。

• 元方法做了一个简单的工作，查找索引“key2”，如果找到，则返回“metatablevalue”，否则返回 mytable 对应索引的值。

我们可以得到上述程序的简化版本，如下所示。

mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, 
   { __index = { key2 = "metatablevalue" } })
print(mytable.key1,mytable.key2)

__新索引

当我们将 __newindex 添加到元表时，如果表中没有可用的键，则新键的Behave将由元方法定义。下面给出了一个简单的例子，当主表中没有索引时，设置元表的索引。

mymetatable = {}
mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, { __newindex = mymetatable })

print(mytable.key1)

mytable.newkey = "new value 2"
print(mytable.newkey,mymetatable.newkey)

mytable.key1 = "new  value 1"
print(mytable.key1,mymetatable.newkey1)

当您运行上述程序时，您将得到以下输出。

value1
nil	new value 2
new  value 1	nil

您可以在上面的程序中看到，如果主表中存在某个键，它只会更新它。当主表中某个键不可用时，它会将该键添加到元表中。

下面显示了使用 rawset 函数更新同一表的另一个示例。

mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, {

   __newindex = function(mytable, key, value)
      rawset(mytable, key, "\""..value.."\"")
   end
})

mytable.key1 = "new value"
mytable.key2 = 4

print(mytable.key1,mytable.key2)

当我们运行上面的程序时，我们将得到以下输出。

new value	"4"

rawset 设置值而不使用元表的 __newindex。类似地，rawget 可以在不使用 __index 的情况下获取值。

将操作员Behave添加到表中

使用 + 运算符组合两个表的简单示例如下所示 -

mytable = setmetatable({ 1, 2, 3 }, {
   __add = function(mytable, newtable)
	
      for i = 1, table.maxn(newtable) do
         table.insert(mytable, table.maxn(mytable)+1,newtable[i])
      end
      return mytable
   end
})

secondtable = {4,5,6}

mytable = mytable + secondtable

for k,v in ipairs(mytable) do
   print(k,v)
end

当我们运行上面的程序时，我们将得到以下输出。

1	1
2	2
3	3
4	4
5	5
6	6

__add 键包含在元表中以添加运算符 + 的Behave。按键及对应操作符表如下所示。

__称呼

添加方法调用的Behave是使用 __call 语句完成的。一个简单的示例，返回主表中的值与传递的表中的值之和。

mytable = setmetatable({10}, {
   __call = function(mytable, newtable)
   sum = 0
	
      for i = 1, table.maxn(mytable) do
         sum = sum + mytable[i]
      end
	
      for i = 1, table.maxn(newtable) do
         sum = sum + newtable[i]
      end
	
      return sum
   end
})

newtable = {10,20,30}
print(mytable(newtable))

当我们运行上面的程序时，我们将得到以下输出。

70

__tostring

要更改 print 语句的Behave，我们可以使用 __tostring 元方法。下面显示了一个简单的示例。

mytable = setmetatable({ 10, 20, 30 }, {
   __tostring = function(mytable)
   sum = 0
	
      for k, v in pairs(mytable) do
         sum = sum + v
      end
		
      return "The sum of values in the table is " .. sum
   end
})
print(mytable)

当我们运行上面的程序时，我们将得到以下输出。

The sum of values in the table is 60

如果您完全了解元表的功能，那么您确实可以执行许多在不使用它的情况下非常复杂的操作。因此，请尝试更多地使用元表以及元表中可用的不同选项（如示例中所述），并创建您自己的示例。